CN101241962A - 一种白光led芯片的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种白光LED芯片的制备方法，荧光粉与黏附性溶剂调配混和并搅拌均匀后的溶剂灌装进喷淋系统的容器中，在LED芯片常规工艺后的外延片先不进行划片，先使LED芯片的焊盘上覆盖光刻胶；将划片前的LED外延片置放于样品台面上并用罩子罩住，喷头处于罩子腔中，喷涂系统加压将混和溶剂通过管道上的喷头喷射出，则混和溶剂被均匀地涂附在LED外延片表面；黏附在芯片上的荧光粉干燥后，对LED外延片进行去光刻胶工艺，焊盘上的光刻胶及荧光粉同时脱落，露出焊盘；对LED外延片进行划片工艺使得芯片颗粒分开，得到每一颗独立芯片。把荧光粉的涂布工艺加入到LED上游生产中，所得芯片直接为白光LED芯片，大大提高下游白光LED发光二极管的封装效率。
Description
技术领域
本发明涉及光电照明的发光二极管芯片制备，特别是可以大大提高LED芯片荧光粉涂布的效率，并且涂层厚度可控、涂层均匀性高的一种白光LED芯片的制备方法。
背景技术
目前LED形成白光的主要技术途径有：①目前最为常用形成白光的技术途径是GaN基蓝光LED利用荧光粉转换的方法，GaN基蓝光LED的表面被均匀涂覆有荧光粉和透明树脂，LED辐射出峰值为460nm左右的蓝光，而部分蓝光激发荧光粉发出峰值为570nm左右的黄绿光，与另一部分透射出来的蓝光通过微透镜聚焦组成白光；目前所采用的荧光粉多为稀土激活的铝酸盐(YAG)，通过荧光粉的调节可以得到各种近白光；②还有一种常用的方法是利用红、绿、蓝三种颜色的LED通过三基色叠加原理合成白光，红、绿、蓝三种颜色的LED为一组，通过调节各种颜色LED的亮度来合成不同的白光，甚至得到各种不同的颜色，常应用在各种显示上面，类似现有的照明工具荧光灯，有人提出了用紫外光LED辐射的紫外光去激发三色的荧光粉可以得到白光，这是目前很多研究机构都在研究也在不断发展的一种方法，但是这种方法存在的主要问题在于：由于低掺杂效率和低量子效率，高性能得紫外光LED是很难得到的；另外荧光粉以及抗紫外光退化的封装材料都有待深一步研究。
目前LED芯片厂商主要是提供单色的LED芯片给下游封装企业，白光LED荧光粉的涂布工艺主要在下游企业，即在LED的封装过程中追加荧光体涂布工艺，造成下游企业生产白光LED的封装生产效率低下。典型的白光LED封装工艺如图1所示，荧光粉和树脂的混和物通过注射器涂布在LED芯片的表面，这种涂布荧光粉的方法效率较低，只能对单个的LED芯片进行涂布，且涂布的荧光粉厚度不均匀，在芯片表面往往厚度很大而边缘的厚度较小，这种不均匀造成LED颜色和色温的不均匀，也往往影响LED最终的光效。
发明内容
为解决上述白光LED封装效率低下的问题，本发明旨在提出一种白光LED芯片的制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的方案为：一种白光LED芯片的制备方法，所采用的喷涂系统包括安装有喷头的管道、罩子和样品台；其制备步骤为：
①将荧光粉与黏附性溶剂调配混和并搅拌均匀，混和后的溶剂灌装进喷淋系统的容器中，混和溶剂可通过喷头喷射出来；
②在LED芯片常规工艺完成以后的外延片先不进行划片，通过光刻工艺仅使LED芯片的焊盘上覆盖光刻胶；
③再将划片前的LED外延片置放于样品台面上，样品台被罩子罩住，喷头通过罩子顶部进入罩子腔中，腔内气压状态为常压或低压状态；
④喷涂系统加压，将混和溶剂通过管道上的喷头喷射出，则混和溶剂被均匀地涂附在LED外延片表面；
⑤黏附在芯片上的荧光粉干燥后，对LED外延片进行去光刻胶工艺，焊盘上的光刻胶及荧光粉同时脱落，露出焊盘；
⑥对LED外延片进行划片工艺使得芯片颗粒分开，得到的每一颗独立芯片。
本发明的LED芯片可以是蓝光芯片、也可以是紫外光LED芯片或其他可以通过和荧光粉结合得到白光的LED芯片；荧光粉为稀土激活的铝酸盐YAG荧光粉、硅酸盐荧光粉或其他LED用荧光粉，可以是一种荧光粉也可以是多种荧光粉的混和；黏附性溶剂为树脂、硅胶或者其他有黏附性的溶剂，用于和荧光粉混和调配并搅拌成混和溶液，喷涂划片前的LED外延芯片；喷涂系统喷头可以是球型、圆盘型、锥型或其他适合喷涂的形状，适合将荧光粉和黏附性溶剂组成的混和溶液均匀地喷涂于LED外延芯片上；在LED外延片划片之前，可以喷涂一片外延片，也可以同时喷涂多片外延片，这样子可大大提高生产效率。
本发明在LED外延片划片之前，利用喷涂的方法，把调配好的荧光粉及黏附性溶剂的混和溶液喷涂在LED芯片上，然后再进行划片，这样的方法具有效率高、厚度可控、均匀性较好的优点，也可以大大提高白光LED芯片生产的成品率，适合于大规模产业化生产，应用本发明的制备方法直接把荧光粉的涂布工艺加入到LED上游生产中，制备的芯片直接为白光LED芯片，有利下游白光LED发光二极管的封装生产效率的大大提高。
附图说明
图1为典型的白光LED封装工艺流程示意图。
图2为本发明对于LED外延芯片进行喷淋涂布示意图。
图中：1.LED外延片；2.喷头；3.罩子；4.样品台；5.管道。
具体实施例
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
典型的白光LED封装工艺如图1所示，步骤a：先将荧光粉和树脂混和，步骤b：搅拌均匀脱泡，步骤c：灌装入注射器，步骤d：将LED芯片晶体固定在金属引脚支架的支架杯中，步骤e：在LED芯片晶体与金属引脚上金属线，步骤f：所得到的荧光粉和树脂混和的混和物通过注射器涂布在LED芯片的表面，步骤g：树脂封装；采用上述传统的涂布荧光粉的方法效率较低，只能对单个的芯片进行涂布，后涂布的荧光粉厚度不均匀，在芯片表面往往厚度很大，而边缘的厚度较小，这种涂布的不均匀造成LED颜色和色温的不均匀，也往往影响LED最终的光效。
如图2所示的一种白光LED芯片的制备方法，采用的喷涂系统包括安装有喷头2的管道5、还有罩子3和样品台4，在LED常规芯片工艺完成以后先不进行划片，将荧光粉与黏附性溶剂调配混和并搅拌均匀；荧光粉为YAG荧光粉、硅酸盐荧光粉或其他LED用荧光粉，可以是一种荧光粉也可以是多种荧光粉的混和，黏附性溶剂为树脂、硅胶或者其他有黏附性的溶剂；混和后的溶剂灌装进喷淋系统的容器中，混和溶剂可通过喷头2喷射出来；在LED芯片常规工艺完成以后的外延片先不进行划片，LED芯片可以是蓝光芯片，也可以是紫外光LED芯片或其他可以通过和荧光粉结合得到白光的LED芯片，通过光刻工艺仅使LED芯片的焊盘上覆盖光刻胶，通过光刻工艺使得芯片的焊盘上覆盖光刻胶而芯片其他部分没有光刻胶，再将划片前的LED外延片1置放于样品台4面上，样品台4被罩子3罩住，喷头2通过罩子3顶部进入罩子3腔中，腔内气压状态为常压或低压状态，腔内气压状态视情况而定；喷涂系统加压，将混和溶剂通过管道5上的喷头2喷射出，则混和溶剂被均匀地涂附在LED外延片1表面；黏附在芯片上的荧光粉干燥后，对LED外延片1进行去光刻胶工艺，焊盘上的光刻胶及荧光粉同时脱落，露出焊盘，对LED外延片1进行划片工艺使得芯片颗粒分开，得到的每一颗独立白光芯片，本发明可在LED外延片1划片之前，可以喷涂一片外延片，也可以同时喷涂多片外延片，这样子可大大提高白光LED外延片的喷涂效率。
这种方法把荧光粉的涂布工艺加入到上游生产中，制备的芯片直接为白光芯片，通过这种方法可以使得LED荧光粉的涂布工艺的效率大大提高，并且荧光粉的厚度可以自由控制、均匀性也较好，可以优化达到最佳的效果，成品率也可以大大的提高，适合于大规模的产业化生产，具有较高的经济效益。
Claims (6)
1.一种白光LED芯片的制备方法，所采用的喷涂系统包括安装有喷头的管道、罩子和样品台；其制备步骤为：
①将荧光粉与黏附性溶剂调配混和并搅拌均匀，混和后的溶剂灌装进喷淋系统的容器中，混和溶剂可通过喷头喷射出来；
②在LED芯片常规工艺完成以后的外延片先不进行划片，通过光刻工艺仅使LED芯片的焊盘上覆盖光刻胶；
③再将划片前的LED外延片置放于样品台面上，样品台被罩子罩住，喷头通过罩子顶部进入罩子腔中，腔内气压状态为常压或低压状态；
④喷涂系统加压，将混和溶剂通过管道上的喷头喷射出，则混和溶剂被均匀地涂附在LED外延片表面；
⑤黏附在芯片上的荧光粉干燥后，对LED外延片进行去光刻胶工艺，焊盘上的光刻胶及荧光粉同时脱落，露出焊盘；
⑥对LED外延片进行划片工艺使得芯片颗粒分开，得到的每一颗独立芯片。
2.根据权利要求1所述的一种白光LED芯片的制备方法，其特征在于：所述的LED芯片可以是蓝光芯片，也可以是紫外光LED芯片或其他可以通过和荧光粉结合得到白光的LED芯片。
3.根据权利要求1或2所述的一种白光LED芯片的制备方法，其特征在于：所述的荧光粉为YAG荧光粉、硅酸盐荧光粉或其他LED用荧光粉，可以是一种荧光粉也可以是多种荧光粉的混和。
4.根据权利要求1所述的一种白光LED芯片的制备方法，其特征在于：所述的黏附性溶剂为树脂、硅胶或者其他有黏附性的溶剂。
5.根据权利要求1所述的一种白光LED芯片的制备方法，其特征在于：所述的喷涂系统喷头可以是球型、圆盘型、锥型或其他适合喷涂的形状。
6.根据权利要求1所述的一种白光LED芯片的制备方法，其特征在于：在LED外延片划片之前，可以喷涂一片外延片，也可以同时喷涂多片外延片。
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